JPH072047A - Inflator device - Google Patents

Inflator device

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Publication number
JPH072047A
JPH072047A JP4009396A JP939692A JPH072047A JP H072047 A JPH072047 A JP H072047A JP 4009396 A JP4009396 A JP 4009396A JP 939692 A JP939692 A JP 939692A JP H072047 A JPH072047 A JP H072047A
Authority
JP
Japan
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inflator
housing
ignition
detonator
sensing device
Prior art date
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Pending
Application number
JP4009396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Joseph J Mihm
ジョセフ・ジェイ・ミーム
Ponget Wipasuramonton
ポンゲット・ウィパシュラーモントン
James M Kumkoski
ジェームズ・エム・クムコウスキー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Passive Safety Systems US Inc
Original Assignee
TRW Vehicle Safety Systems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TRW Vehicle Safety Systems Inc filed Critical TRW Vehicle Safety Systems Inc
Publication of JPH072047A publication Critical patent/JPH072047A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/017—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including arrangements for providing electric power to safety arrangements or their actuating means, e.g. to pyrotechnic fuses or electro-mechanic valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60R2021/26029—Ignitors

Abstract

PURPOSE: To provide a new useful means which can ignite a gas generating composition automatically, in an air bag inflator. CONSTITUTION: An air bag inflator 10, having a prescribed temperature igniting a gas generating composition 14, is composed of a housing 12 and the gas generating composition 14 arranged in the housing 12 and installed by the housing 12. This device is composed of a detonator 16 which is started by an electric signal and can ignite the gas generating composition 14 at the start time and a thermoelectric battery, connected to this detonator 16 electrically, for starting the detonator 16 when an automatic ignition set temperature of 300-400 deg.F lower than the ignition temperature of the gas generating composition is perceived.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、一般に、エアバックイ
ンフレータのための自動点火装置を有するインフレータ
装置、より詳しくはアルミニウム製のハウジングを有す
るインフレータに使用される、熱電気自動点火装置を有
するインフレータ装置に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention generally relates to an inflator device having an autoignition device for an airbag inflator, and more particularly to an inflator device having a thermoelectric autoignition device used in an inflator having a housing made of aluminum. Regarding the device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】車両用エアバックシステムは、衝突中、
乗員を保護する働きをする。車両用エアバックシステム
の基本的な構成要素は、膨張式エアバックとインフレー
タ（またはガスジェネレータ）である。衝突初期時に、
インフレータは、エアバックを膨張させるために、不活
性の非毒性ガス、例えば窒素ガスを急速に発生させる。
インフレータは、衝突初期時に、ミリ秒以内にエアバッ
クを膨張させるに十分短い時間内で十分な量のガスを発
生させるように設計されている。2. Description of the Related Art A vehicle air bag system is used during a collision.
It works to protect the occupants. The basic components of a vehicle airbag system are an inflatable airbag and an inflator (or gas generator). At the beginning of the collision,
The inflator rapidly produces an inert, non-toxic gas, such as nitrogen gas, to inflate the airbag.
The inflator is designed to generate a sufficient amount of gas at the beginning of a collision within a time period short enough to inflate the airbag within milliseconds.

【０００３】公知のインフレータ構造が、米国特許第4,
806,180号に開示されている。このインフレータ構造
は、ガス発生剤を含むハウジングと、衝突信号に応答し
てガス発生剤（gas generant)を点火するための、起爆
器とからなっている。起爆器は、点火材料と火花材料と
を含むハウジングを有した、スクイブ（squib)からな
る。ブリッジワイヤは、スクイブ（導火）ハウジング内
に配置され、点火材料と接触している。ブリッジワイヤ
は、電気感知回路の一部を構成する。衝突初期時に、ク
ラッシュセンサ（crash sesnor)が電気感知回路を閉回
路にし、ブリッジワイヤに電流を生じさせ、点火材料に
点火する。次に、点火材料は火花材料を点火する。火花
材料は、スクイブハウジングを破裂する熱いガスと炎を
発生させ、そしてガス発生剤に点火する。ガス発生剤
は、大量の非毒性の不活性ガス（例えば窒素ガス）を急
速に発生させ、この非毒性の不活性ガスは、インフレー
タハウジングから噴出し、エアバックを膨張させるのに
使用される。A known inflator structure is known from US Pat.
No. 806,180. The inflator structure consists of a housing containing a gas generant and an initiator to ignite the gas generant in response to a collision signal. The detonator consists of a squib with a housing containing ignition material and spark material. The bridge wire is located within the squib housing and is in contact with the ignition material. The bridge wire forms part of the electrical sensing circuit. At the beginning of a crash, a crash sensor closes the electrical sensing circuit, creating a current in the bridge wire and igniting the ignition material. The ignition material then ignites the spark material. The sparking material creates a hot gas and flame that bursts the squib housing and ignites the gas generant. The gas generant rapidly generates a large amount of non-toxic inert gas (eg, nitrogen gas), which is used to eject from the inflator housing and inflate the airbag.

【０００４】一定の環境条件下で、エアバックインフレ
ータは、ガス発生剤を点火させるのに十分高い周囲温度
にさらすことが可能である。例えば、インフレータは、
(i)保管中、(ii)設置箇所に向けての出荷中、(iii)車両に
据え付け中、火に遭遇する場合であっても、このような高
い温度状況の下にさらすことが可能である。Under certain environmental conditions, airbag inflators can be exposed to ambient temperatures high enough to ignite the gas generant. For example, the inflator
Even in the event of a fire during (i) storage, (ii) shipping to the installation site, (iii) installation in the vehicle, exposure to such high temperature conditions is possible. is there.

【０００５】エアバック技術では、ガス発生剤を点火す
るのに十分高い周囲温度にさらされる前に、インフレー
タに点火することが望ましい。それ故、周囲温度が約30
0―400゜Fの範囲に達したときに、インフレータ中のガス
発生剤の自動点火を行うことが一般に提案されている。
この温度範囲は、車両のエアバックインフレータに一般
に使用されるガス発生剤の点火温度よりも低い。その
上、この温度範囲は、ガス発生剤の不用意な自動点火を
回避するのに、十分高い。In airbag technology, it is desirable to ignite the inflator before it is exposed to ambient temperatures high enough to ignite the gas generant. Therefore, the ambient temperature is about 30
It is generally proposed to auto-ignite the gas generant in the inflator when the 0-400 ° F range is reached.
This temperature range is lower than the ignition temperature of the gas generant generally used in vehicle airbag inflators. Moreover, this temperature range is high enough to avoid inadvertent autoignition of the gas generant.

【０００６】温度約350゜Fで、アルミニウム製エアバッ
クインフレータ中のガス発生剤の自動点火を誘発する一
つの技術が、表題“自動点火装置”、１９８５年１２月
発行の、アダムス他、米国特許第4,561,675号に開示さ
れている。アダムス他の特許では、電気スクイブと火花
材料とで初期点火連鎖を構成する。自動点火材料のパッ
ケージは、インフレータハウジングと良好な熱接触をも
って、インフレータハウジング内に配置される。自動点
火材料が設定温度に達したとき、該自動点火材料が点火
し、パッケージを破って燃え、インフレータに点火すべ
く、ガス発生剤又は火花材料を点火する。アダムス他の
特許では、インフレータの効果的な自動点火に必要な四
つの要因は、(i)インフレータハウジングを介しての、周
囲温度の直接的な感知と、(ii)インフレータハウジング
を通しての急速な熱の伝達と、(iii)インフレータハウジ
ングと自動点火材料のパッケージとの間の良好な熱の移
送と、(iv)ハウジング内で、自動点火材料のパッケージ
を、ガス発生剤或いは火花材料に接近させて配置するこ
と、であるとしている。One technique for inducing the automatic ignition of a gas generant in an aluminum airbag inflator at a temperature of about 350 ° F. is the title "Automatic Ignition Device," December 1985, Adams et al., US Pat. No. 4,561,675. In the Adams et al. Patent, an electric squib and a spark material form an initial ignition chain. The package of autoignition material is placed within the inflator housing in good thermal contact with the inflator housing. When the autoignition material reaches a set temperature, the autoignition material ignites, breaking the package and burning, igniting the gas generant or spark material to ignite the inflator. In the Adams et al. Patent, the four factors required for effective autoignition of an inflator are (i) direct sensing of ambient temperature through the inflator housing and (ii) rapid heat through the inflator housing. And (iii) good heat transfer between the inflator housing and the package of autoignition material, and (iv) placing the package of autoignition material within the housing in close proximity to the gas generant or spark material. It is supposed to be arranged.

【０００７】周囲温度が300―400゜Fの範囲にあるとき、
エアバックインフレータ内のガス発生剤の自動点火を誘
発する別の技術が米国特許第4、858,915号に示されてい
る。ブースタ材料と自動点火材料との同質混合物が起爆
器ハウジング内に装填され、インフレータの初期点火連
鎖の一部を構成している。起爆器ハウジングが温度300
―400゜Fに達したとき、自動点火材料は点火し、インフ
レータを始動させる。When the ambient temperature is in the range of 300-400 ° F,
Another technique for inducing autoignition of a gas generant in an airbag inflator is shown in US Pat. No. 4,858,915. A homogeneous mixture of booster material and autoignition material is loaded into the detonator housing and forms part of the initial ignition chain of the inflator. Detonator housing temperature 300
When reaching -400 ° F, the auto-ignition material ignites and starts the inflator.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、エアバッ
クインフレータにおいて、ガス発生剤材料の自動点火を
もたらす、新しく且つ有用な手段を、提供するものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a new and useful means of providing autoignition of gas generant material in airbag inflators.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明の一つの局面に
よれば、インフレータハウジングの外側に自動点火感知
装置が設けられている。この感知装置は、インフレータ
の外側の温度が設定温度に達したとき、インフレータ中
のガス発生剤を点火するようになっている。具体的に
は、自動点火感知装置は、インフレータハウジングの外
側に取り付けられるか、インフレータハウジングから離
れて配置される。どちらの場合にも、周囲温度を直接感
知する。周囲温度が約300―400゜Fの範囲に達したとき、
自動点火感知装置は、インフレータ内の起爆器を起動さ
せ、ガス発生剤に点火する。それ故、ガス発生剤の自動
点火は、構造基準およびまたはインフレータハウジング
の熱伝導率によって影響を受けない。その上、自動点火
感知装置がインフレータから離れて配置されている場
合、インフレータが火に遭遇するか、あるいは別の方法
で高温環境に直接さらされる前にインフレータの自動点
火を開始することが可能である。According to one aspect of the present invention, an automatic ignition sensing device is provided outside an inflator housing. The sensing device is adapted to ignite the gas generant in the inflator when the temperature outside the inflator reaches a set temperature. Specifically, the auto-ignition sensing device is attached to the outside of the inflator housing or is placed away from the inflator housing. In both cases, the ambient temperature is directly sensed. When the ambient temperature reaches the range of about 300-400 ° F,
The automatic ignition sensing device activates a detonator in the inflator to ignite the gas generating agent. Therefore, autoignition of the gas generant is not affected by structural criteria and / or the thermal conductivity of the inflator housing. Moreover, if the auto-ignition sensing device is located remotely from the inflator, it is possible to initiate auto-ignition of the inflator before the inflator encounters a fire or otherwise is directly exposed to the hot environment. is there.

【００１０】この発明の別の局面によれば、自動点火感
知装置は熱電気バッテリーを含むことが好ましい。この
熱電気バッテリーは、衝突した場合に、インフレータ内
のガス発生剤を点火する初期点火連鎖の一部を構成す
る、ブリッジワイヤに接続されている。熱電気バッテリ
ーの周囲温度が設定温度（例えば約300―400゜F）に達し
たとき、熱電気バッテリーは、電気化学的に活性とな
り、インフレータを始動させるためにブリッジワイヤに
電流を流す。According to another aspect of the invention, the automatic ignition sensing device preferably includes a thermoelectric battery. The thermoelectric battery is connected to a bridge wire that forms part of an initial ignition chain that ignites the gas generant in the inflator in the event of a collision. When the ambient temperature of the thermoelectric battery reaches a set temperature (eg, about 300-400 ° F), the thermoelectric battery becomes electrochemically active and energizes the bridge wire to start the inflator.

【００１１】[0011]

【実施例】この発明のさらなる特徴は、以下の詳細な説
明と添付図面により明らかになるであろう。Further features of the invention will be apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.

【００１２】図１において、エアバックインフレータ１
０は、ガス発生剤（gas generant)１４と、衝突初期時
に該ガス発生剤１４に点火するように作動する起爆器１
６とを含むハウジング１２よりなる。自動点火感知装置
１８はインフレータハウジング１２の外側に設けられて
いる。この自動点火感知装置１８は、ハウジング１２の
外側の周囲温度を感知し、また以下にもっと十分に説明
するように、温度が設定レンジに達したとき、起爆器１
６を作動させるようになっている。In FIG. 1, an airbag inflator 1 is shown.
0 is a gas generant 14 and a detonator 1 that operates to ignite the gas generant 14 at the beginning of a collision.
And a housing 12 including 6 and 6. The automatic ignition sensing device 18 is provided outside the inflator housing 12. The auto-ignition sensing device 18 senses the ambient temperature outside the housing 12 and, as will be more fully described below, when the temperature reaches a set range, the detonator 1
6 is activated.

【００１３】インフレータハウジング１２は、管状本体
２０と、該本体２０の両端を閉じる一対のエンドキャッ
プ２２、２４を含んでいる。ガス放出ノズル２６は、本
体２０の少なくとも一部の回りで本体に形成されてい
る。インフレータハウジング１２は、スチールまたはア
ルミニウムのような金属、その他、ガス発生剤１４の点
火によって生じる熱や圧力に耐え得る、いかなる材料に
よっても作ることができる。The inflator housing 12 includes a tubular body 20 and a pair of end caps 22, 24 that close the ends of the body 20. The gas discharge nozzle 26 is formed in the body around at least a portion of the body 20. The inflator housing 12 can be made of metal such as steel or aluminum, or any other material that can withstand the heat and pressure generated by the ignition of the gas generant 14.

【００１４】フィルター構造２８は、円筒形本体２０内
の、ガス発生剤１４とガス放出ノズル２６との間に配置
される。フィルター構造２８は、ワイヤメッシュ(wire
mesh)、スチールウール(steel wool)、ファイバーグラス
の多数の層からなる。ガス発生剤１４が点火されたと
き、それによって生じるガスは、フィルター構造２８を
通過し、そしてインフレータハウジング１２内のガス放
出ノズル２６を通過する。フィルター構造２８は、熱い
材料の粒子がインフレータハウジング１２の外に導き出
されるのを防止するように、設計されている。A filter structure 28 is disposed within the cylindrical body 20 between the gas generant 14 and the gas discharge nozzle 26. The filter structure 28 is a wire mesh.
It consists of multiple layers of mesh, steel wool and fiberglass. When the gas generant 14 is ignited, the resulting gas passes through the filter structure 28 and through the gas discharge nozzle 26 in the inflator housing 12. The filter structure 28 is designed to prevent particles of hot material from being drawn out of the inflator housing 12.

【００１５】ガス発生剤１４は、多数の円柱状グレイン
３０を含でおり、各グレインは点火時に不活性の非毒性
ガス（例えば窒素ガス）を発生する材料によって構成さ
れている。グレインのうち、二つの円柱状グレイン３０
ａ、３０ｂは起爆器１６を取り囲んでいる。残りの円柱
状グレイン３０は、グレインを通過して延びる、整列し
た中央通路３２を有する。更に別の通路３４は、中央通
路３２から半径方向にずれた位置において、全てのグレ
イン３０を貫通して延びている。グレイン３０は、ま
た、グレイン間に互いに一定の間隔をもたせ、ガスが効
率良くグレインを通り、離れ去るように流れるのを許容
する、突起３６を有している。グレイン内の通路３２、
３４とグレイン間の空間は、予め設定された燃焼速度で
グレイン３０が燃えるように設計されている。グレイン
３０は、米国特許第4,817,828号に開示されているよう
に、アルカリ金属アジドコンポジションから構成するの
が好ましく、これは好ましいコンポジションである。The gas generating agent 14 includes a large number of columnar grains 30, and each grain is made of a material which generates an inert non-toxic gas (for example, nitrogen gas) at the time of ignition. Two cylindrical grains out of grain 30
A and 30 b surround the detonator 16. The remaining cylindrical grains 30 have aligned central passages 32 extending through the grains. Yet another passage 34 extends through all grains 30 at a location radially offset from the central passage 32. The grain 30 also has protrusions 36 that provide a constant spacing between the grains to allow the gas to flow efficiently through the grains and away. Aisle 32 in the grain
The space between 34 and the grain is designed so that the grain 30 burns at a preset burning rate. Grain 30 preferably comprises an alkali metal azide composition, as disclosed in US Pat. No. 4,817,828, which is the preferred composition.

【００１６】起爆器１６（図３）は、一般に、管状ハウ
ジング３８からなり、該管状ハウジング３８内に、点火
材料４０と、グレインによって囲まれたハウジング３８
の端部にある火花材料(pyrotechnic material)４２とが
収容されている。燃焼ディスク(burst disk)５０は、ハ
ウジングを閉じ、火花材料４２と点火材料４０とを覆
う。ハウジングの他方の端部は絶縁ヘッダー４６によっ
て閉じられている。一対の導体ピン４４、４５は絶縁ヘ
ッダー４６を貫通して延びている。抵抗ワイヤ（または
ブリッジワイヤ）４８が点火材料４０内に絶縁ヘッド４
６に隣接して埋め込まれている。ブリッジワイヤ４８の
一方の端部は、導体ピン４４の一端に接続されている。
ブリッジワイヤ４８の他方の端部は、導体ピン４５の一
端に接続されている。The detonator 16 (FIG. 3) generally comprises a tubular housing 38 within which the ignition material 40 and a housing 38 surrounded by grains are enclosed.
And a pyrotechnic material 42 at the end of the. A burst disk 50 closes the housing and covers the spark material 42 and the ignition material 40. The other end of the housing is closed by an insulating header 46. The pair of conductor pins 44 and 45 extend through the insulating header 46. A resistance wire (or bridge wire) 48 is placed in the ignition material 40 to isolate the insulating head 4
It is embedded adjacent to 6. One end of the bridge wire 48 is connected to one end of the conductor pin 44.
The other end of the bridge wire 48 is connected to one end of the conductor pin 45.

【００１７】ブリッジワイヤ４８は、衝突初期時におい
て、インフレータ１０を始動させる電気回路の一部を構
成する。電気回路は慣性スイッチ５２と電源５４とを含
んでいる。慣性スイッチ５２と電源５４は、ブリッジワ
イヤ４８に直列に接続されている。慣性スイッチ５２
は、車両の衝突初期時を感知し、回路を閉成するため閉
じるように設計されている。回路が閉じたとき、予め設
定した大きさの電流が、ブリッジワイヤ４８を通って流
れ、点火材料４０に点火し、それによって起爆器１６を
始動させる。The bridge wire 48 constitutes a part of an electric circuit for starting the inflator 10 at the initial stage of the collision. The electrical circuit includes an inertial switch 52 and a power supply 54. Inertial switch 52 and power supply 54 are connected in series to bridge wire 48. Inertia switch 52
Is designed to sense early in a vehicle crash and close to close the circuit. When the circuit is closed, a preset amount of current will flow through the bridge wire 48 and ignite the ignition material 40, thereby triggering the detonator 16.

【００１８】起爆器１６内の、点火材料４０は、好まし
くはジルコニウム過塩素酸カリウム混合物(ziruconium
potassium perchlorate mixture)からなる。予め設定し
た大きさの電流が、ブリッジワイヤ４８に加えられたと
き、該ブリッジワイヤ４８は急速に熱せられて点火材料
を点火する。点火材料に点火することによって生じた熱
は、火花材料４２を点火する。火花材料４２は、チタン
塩素酸カリウム(titanium potassium chlorate)、ジル
コニウム塩素酸カリウム(ziruconium potassium chlora
te)のような多くの異なった材料のいずれか一つによっ
て形成することが可能である。火花材料４２は、熱い炎
とガスを生成し、これが燃焼ディスク５０を破裂させ、
ガス発生剤１４の円筒状グレイン３０を点火する。The ignition material 40, within the detonator 16, is preferably a ziruconium potassium perchlorate mixture.
It consists of potassium perchlorate mixture). When a preset amount of current is applied to the bridge wire 48, the bridge wire 48 is rapidly heated to ignite the ignition material. The heat generated by igniting the ignition material ignites the spark material 42. The spark material 42 is titanium potassium chlorate or ziruconium potassium chlora.
It can be made of any one of many different materials, such as te). The spark material 42 produces hot flames and gases which cause the combustion disc 50 to burst,
The cylindrical grains 30 of the gas generant 14 are ignited.

【００１９】この発明によれば、自動点火感知装置１８
が、周囲温度状態を感知する。これらの温度状態が、予
め設定した温度範囲（例えば300―400゜F）に達したと
き、自動点火感知装置１８は、ブリッジワイヤ４８に加
えられるべき、予め設定した大きさの電流を生じる。こ
の電流は、慣性スイッチ５２を閉じる場合と同様な方法
で、起爆器１６内の点火材料４０に点火し、インフレー
タ１０を始動する。According to the present invention, the automatic ignition sensing device 18
Senses ambient temperature conditions. When these temperature conditions reach a preset temperature range (eg 300-400 ° F), the autoignition sensing device 18 produces a preset amount of current to be applied to the bridge wire 48. This current ignites the ignition material 40 in the detonator 16 and starts the inflator 10 in a manner similar to closing the inertial switch 52.

【００２０】好ましい実施例によれば、自動点火感知装
置１８は、熱電気バッテリーからなる。この熱電気バッ
テリーは、図１に概略的に示すように、インフレータハ
ウジング１２の外側に接続することが可能である。熱電
気バッテリーを、図２に概略的に示すように、インフレ
ータハウジング１２から離して配置するように、選択す
ることも可能である。According to the preferred embodiment, the automatic ignition sensing device 18 comprises a thermoelectric battery. The thermoelectric battery can be connected to the outside of the inflator housing 12, as schematically shown in FIG. It is also possible to choose to place the thermoelectric battery away from the inflator housing 12, as shown schematically in FIG.

【００２１】基本的に、この発明で使用する、熱電気バ
ッテリーは、周囲温度が予め設定した300―400゜Fの範囲
に達したとき、熱電気化学的に活性になるべきものであ
る。活性時に、そのバッテリーで、反対極間に電流を流
す必要がある。熱電気バッテリーは、点火材料４０に点
火するのに必要な電流をブリッジワイヤ４８に生じさせ
るため、約５ボルトから６ボルトの出力電圧を生成せね
ばならない。Basically, the thermoelectric battery used in the present invention should be thermoelectrochemically active when the ambient temperature reaches a preset range of 300-400 ° F. When active, the battery needs to pass current between the opposite poles. The thermoelectric battery must produce an output voltage of approximately 5 to 6 volts in order to produce the necessary current in the bridge wire 48 to ignite the ignition material 40.

【００２２】LiAlパワー陽極と、グラファイトをドープ
したAg2CrO4陰極と、主に硝酸リチウムと塩化リチウム
（特にLiCL-LiNO4-NaNO2電解質）からなる電解質を有す
る、熱電気バッテリーが、約300゜Fで電気化学的に活性
になることが、発見されている。このような熱電気バッ
テリーは、Mary-Elizabeth Bolster、Janet Embry、James
FoxwellおよびRobert J. Staniewiczによる、表題“Li
Al/Ag2CrO4バッテリーのための低融点電解質システムの
改良”、アブストラクト No. 97-1989、エレクトロケミ
カル ソサエティー ジャーナル PP．147、148（“JES
ペーパー”）に開示されている。以下の表１に示す、電
解質システムのシングルセルテストから、特に二つの塩
が、電流密度の一機能としてすぐれた電圧特性を与える
ことが明らかにされた。A thermoelectric battery comprising a LiAl power anode, a graphite-doped Ag 2 CrO 4 cathode, and an electrolyte consisting mainly of lithium nitrate and lithium chloride (particularly LiCL-LiNO 4 -NaNO 2 electrolyte) is about 300 It has been discovered that it becomes electrochemically active at ° F. Such thermoelectric batteries are available from Mary-Elizabeth Bolster, Janet Embry, James.
Foxwell and Robert J. Staniewicz entitled “Li
Improvement of low melting electrolyte system for Al / Ag 2 CrO 4 battery ”, Abstract No. 97-1989, Electrochemical Society Journal PP.147, 148 (“ JES
Paper ”). From the single cell tests of the electrolyte system, shown in Table 1 below, it was revealed that two salts in particular give excellent voltage characteristics as a function of the current density.

【００２３】[0023]

【表１】 著者らは、30モル% LiNO3、55モル% NaNO3、15モル% LiCl
の電解質、LiAlパワー陽極と、グラファイトをドープし
たAg2CrO4陰極のバッテリーを２−４個直列に配列する
ことにより、3.5V/3.5Aパルス以上を生じさせる能力が
あると結論した。さらに、著者らは、電気化学的に選択し
たとき、LiAl/Ag2CrO4熱バッテリーがかなり大きい電流
密度と、操作電位で、低い操作温度の適用基準に合致し
得ることを立証したと、述べている。[Table 1] The authors describe 30 mol% LiNO 3 , 55 mol% NaNO 3 , 15 mol% LiCl
It was concluded that by arranging 2 to 4 batteries of the electrolyte, LiAl power anode and graphite-doped Ag 2 CrO 4 cathode in series, it is possible to generate more than 3.5V / 3.5A pulse. In addition, the authors demonstrate that LiAl / Ag 2 CrO 4 thermal batteries, when selected electrochemically, can meet the application criteria of significantly higher current densities and operating potentials, and lower operating temperatures. ing.

【００２４】ＪＥＳペーパーに記述されている熱電気バ
ッテリーは、周囲温度300―400゜Fにさらされたとき、自
動点火信号を発する。さらに、ＪＥＳペーパーに記述さ
れている熱電気バッテリーは、2.0ボルトから3.0ボルト
の間の電圧を出力するから、これを２個から３個直列に
配列した熱電気バッテリーは、起爆器１６の点火材料４
０に点火するために、ブリッジワイヤ４８を始動するの
に適した出力電圧（５ボルトから６ボルト）を生み出
す。それ故、この発明の自動点火感知装置１８の必要条
件を整えるために、ＪＥＳペーパーの熱電気バッテリー
を電気化学的に選択することが可能である。The thermoelectric battery described in JES Paper emits an autoignition signal when exposed to an ambient temperature of 300-400 ° F. Furthermore, since the thermoelectric battery described in JES Paper outputs a voltage between 2.0 and 3.0 volts, the thermoelectric battery in which two to three of these are arranged in series is the ignition material for the detonator 16. Four
To ignite zero, it produces a suitable output voltage (5 to 6 volts) to start the bridge wire 48. Therefore, it is possible to electrochemically select the JES paper thermoelectric battery to meet the requirements of the automatic ignition sensing device 18 of the present invention.

【００２５】図１と図２の実施例において、自動点火感
知装置１８は、インフレータハウジング１２の外側に配
置されている。従って、熱電気感知装置１８は、インフ
レータハウジング１２の外側の温度を直接感知する。さ
らに、インフレータハウジング（ガス発生剤１４の点火
によって生じるガス圧力を収容する必要がある）１２の
肉厚やその構成材料は、自動点火モードにおいて、イン
フレータを始動させるために、周囲温度を感知したり、
熱を移送させたりすることの要因とはならない。さらに
その上、熱電気感知装置１８を、インフレータハウジン
グから離して配置することができるため、（図２）、イ
ンフレータが火事になりそうようになるのを予知でき、
そして実際に火事になる前にインフレータを始動できる
ように熱電気感知装置を配置することが可能である。In the embodiment of FIGS. 1 and 2, the auto-ignition sensing device 18 is located outside the inflator housing 12. Therefore, the thermoelectric sensing device 18 directly senses the temperature outside the inflator housing 12. Further, the wall thickness of the inflator housing (need to accommodate the gas pressure generated by the ignition of the gas generating agent 14) and its constituent materials are used to sense the ambient temperature in order to start the inflator in the automatic ignition mode. ,
It does not contribute to heat transfer. Furthermore, because the thermoelectric sensing device 18 can be located away from the inflator housing (FIG. 2), one can anticipate that the inflator will be about to burn.
And it is possible to arrange a thermoelectric sensing device so that the inflator can be started before the actual fire.

【００２６】その上、熱電気感知装置をインフレータハ
ウジングの外側に配置することが好ましいとはいえ、イ
ンフレータハウジング内に熱電気感知装置を配置するた
めに、この発明の原理を適用することも可能である。こ
のような感知装置だけが自動点火センサになりうること
ができ、また外部センサがダメージを受けたり、外部セ
ンサとブリッジワイヤとの間に接触が生じたりする場合
に、バックアップセンサとなりうる。内部熱電気感知装
置は、センサを始動するために、インフレータハウジン
グの壁を通しての熱の移送に依存する。しかしながら、
一旦所望温度範囲まで熱せられると、内部熱電気感知装
置は、熱的よりもはむしろ電気的にインフレータを始動
する。Moreover, although it is preferable to place the thermoelectric sensing device outside the inflator housing, it is possible to apply the principles of the present invention to place the thermoelectric sensing device within the inflator housing. is there. Only such a sensing device can be an auto-ignition sensor and can be a backup sensor if the external sensor is damaged or if contact occurs between the external sensor and the bridge wire. Internal thermoelectric sensing devices rely on the transfer of heat through the wall of the inflator housing to trigger the sensor. However,
Once heated to the desired temperature range, the internal thermoelectric sensing device triggers the inflator electrically rather than thermally.

【００２７】以上好ましい実施例に関してこの発明を説
明してきたが、この詳細な説明を読み、理解の上で、当
業者は同等物の置換や変更を行うことがが可能である。
この発明は、このような全ての同等物の置換や変更を含
むものであり、請求の範囲にのみ限定されるものであ
る。Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments above, those skilled in the art will be able to make substitutions and modifications of equivalents after reading and understanding this detailed description.
This invention includes all such equivalent substitutions and changes, and is limited only by the scope of the claims.

【００２８】[0028]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
アバックインフレータにおいて、ガス発生剤材料の自動
点火をもたらす、新しく且つ有用な手段を、提供するこ
とができる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a new and useful means for causing automatic ignition of the gas generant material in the airbag inflator.

【００２９】すなわち、インフレータハウジングの外側
に自動点火感知装置を設けてあるため、周囲温度を直接
感知して、インフレータ内の起爆器を始動させる。それ
故、ガス発生剤の自動点火は、構造基準およびまたはイ
ンフレータの熱伝導率によって影響を受けない。その
上、自動点火感知装置がインフレータから離れて配置さ
れている場合、インフレータが火に遭遇するか、あるい
は別の方法で高温環境にに直接さらされる前にインフレ
ータの自動点火を開始することが可能である。That is, since the automatic ignition sensing device is provided on the outside of the inflator housing, the ambient temperature is directly sensed to start the detonator in the inflator. Therefore, autoignition of the gas generant is not affected by structural criteria and / or the thermal conductivity of the inflator. Moreover, if the auto-ignition sensing device is located remotely from the inflator, it is possible to initiate auto-ignition of the inflator before the inflator encounters a fire or is otherwise directly exposed to the hot environment. Is.

【００３０】また、自動点火感知装置を、熱電気バッテ
リーにより構成した場合、周囲温度が設定温度（例えば
約300―400゜F）に達したとき、熱電気バッテリーは、電
気化学的に活性となり、インフレータを始動させるため
にブリッジワイヤに電流を流すことができる。Further, when the automatic ignition sensing device is constituted by a thermoelectric battery, the thermoelectric battery becomes electrochemically active when the ambient temperature reaches a set temperature (for example, about 300-400 ° F), Electric current can be passed through the bridge wire to activate the inflator.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】この発明の一実施例を示す、エアバックインフ
レータの断面図と、そのインフレータハウジングに装着
された自動点火感知装置の概略図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of an airbag inflator showing an embodiment of the present invention and a schematic view of an automatic ignition sensing device mounted on the inflator housing.

【図２】この発明の他の実施例を示すエアバックインフ
レータの断面図と、そのインフレータハウジングに離れ
て配置された自動点火感知装置の概略図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of an airbag inflator showing another embodiment of the present invention, and a schematic view of an automatic ignition sensing device separately arranged in the inflator housing.

【図３】前述した両実施例の自動点火感知装置付きイン
フレータの起爆器の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a detonator of the inflator with the automatic ignition sensing device according to both the embodiments described above.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ エアバックインフレータ １２ ハウジング １４ ガス発生剤 １６ 起爆器 １８ 自動点火感知装置 10 Airbag Inflator 12 Housing 14 Gas Generating Agent 16 Detonator 18 Auto Ignition Sensing Device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョセフ・ジェイ・ミーム アメリカ合衆国ミシガン州48461，ノー ス・ブランチ，ヒッコリー・ヒル・ドライ ヴ 3215 (72)発明者 ポンゲット・ウィパシュラーモントン アメリカ合衆国ミシガン州48063，ロチェ スター，エルム・ストリート 311 (72)発明者 ジェームズ・エム・クムコウスキー アメリカ合衆国アリゾナ州85204，メサ, イースト・サウザン 2151，アパートメン ト 2088 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Joseph Jay Meme 48461, Michigan, United States, Hickory Hill Drive, North Branch 3215 (72) Inventor Ponget Whipashler Monton, Michigan, USA 48063, Rochester, Elm Street 311 (72) Inventor James M. Kumukowski Arizona, USA 85204, Mesa, East Southern 2151, Apartment 2088

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ハウジングと該ハウジング内に配置され
たガス発生剤材料とを備え、該ガス発生剤材料はこのガ
ス発生剤が点火する所定温度を有する、エアバックイン
フレータと、 前記ハウジングに取り付けられ、電気信号により始動し
かつ始動時に前記ガス発生剤を点火するようにされた、
起爆器と、 前記起爆器と電気的に接続され、前記ガス発生剤の点火
温度よりも低い自動点火設定温度を感知したとき、前記
起爆器を始動するようになされた、自動点火感知装置
と、 からなるインフレータ装置。1. An airbag inflator comprising a housing and a gas generant material disposed within the housing, the gas generant material having a predetermined temperature at which the gas generant ignites, and attached to the housing. , Triggered by an electrical signal and igniting the gas generant at start-up,
A detonator, electrically connected to the detonator, when the auto ignition set temperature lower than the ignition temperature of the gas generating agent is sensed, it is configured to start the detonator, an automatic ignition sensing device, Inflator device. 【請求項２】 前記起爆器は、それを始動するための電
流に応答する要素を含み、前記自動点火感知装置は、前
記自動点火設定温度にさらされたときに、電流を発生す
るようになされた、熱電気バッテリーからなることを特
徴とする、請求項１記載のインフレータ装置。2. The detonator includes a current responsive element for starting it, wherein the auto-ignition sensing device is adapted to generate a current when exposed to the auto-ignition set temperature. The inflator device according to claim 1, further comprising a thermoelectric battery. 【請求項３】 前記自動点火感知装置は、前記ハウジン
グと前記起爆器の外側に配置されたことを特徴とする、
請求項１記載のインフレータ装置。3. The automatic ignition sensing device is arranged outside the housing and the detonator.
The inflator device according to claim 1. 【請求項４】 前記ハウジングは、アルミニウム製であ
ることを特徴とする、請求項１記載のインフレータ装
置。4. The inflator device according to claim 1, wherein the housing is made of aluminum. 【請求項５】 前記自動点火設定温度は、300―400゜Fの
範囲にあることを特徴とする、請求項１記載のインフレ
ータ装置。5. The inflator device according to claim 1, wherein the automatic ignition set temperature is in the range of 300 to 400 ° F.
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